Gigabyte F2A88XM-D3H

Inhoudsopgave

1. Referentiekader
2. Inleiding
3. Functionele eisen
4. Rechtvaardiging keuze
5. Specificaties
5.1. Rev3.0 versus Ref3.1
5.2 Specificatielijst
5.3 Blokdiagram
6. Het openen van de verpakking
7. Rondje Moederbord
7.1. Aansluitingen op achterplaat
7.2. Connectoren op het moederbord
7.3. Geheugensloten en uitbreidingssloten
7.4 Ventilatoraansluitingen
7.5 CPU socket en VRM
7.5.1. Mosfets
7.5.2. PWM driver (driver IC)
7.5.3. Condensatoren
7.5.4. Smoorspoelen
7.6. Memory Phase VRM
7.7. Andere VRMs
7.8. Andere IC’s
7.8.1. Wired network
7.8.2. Sensor IC
7.8.3. Dual BIOS
7.8.4. Sound circuit
8. BIOS interface
9. Prestaties
9.1. Benchmarks energieverbruik
9.2. Effect ventilator instellingen in de BIOS
9.3. SATA Performance met Samsung Evo 840
10. Software
11. Conclusie
12. Naschrift
13. Links

1. Referentiekader
In mijn zelf in 2012 opgewaardeerde gamebak uit 2010 draait een pricewatch: Asus M4A87TD EVO bord met een pricewatch: AMD Phenom II X4 955 Black Edition processor (jaja aan vervanging toe). In dit systeem was voordien (niet zelf gebouwd) een pricewatch: Asus A8N-SLI Premium geplaatst geweest, met een pricewatch: AMD Athlon 64 4000+ Tray processor. Beide borden waren hebben een full ATX form factor. Zonder hierbij kritiek op het merk Asus te willen geven boden deze full ATX borden voor mijzelf vaak al veel te veel features die ik niet gebruikte. Dit wil trouwens niet zeggen dat ik voor een volgende PC upgrade niet toch weer op full ATX ga uitkomen.

Naast mijn persoonlijke systeem heb ik enkele basissystemen voor familieleden gebouwd. Gedreven door de constatering dat Full ATX wel heel veel functionaliteit bezit heb ik voor deze familieleden nooit full ATX kunnen verantwoorden. Deze systemen, evenals een fileserver, zijn alle rond μATX borden gebouwd. De fileserver (2009) is opgebouwd met een pricewatch: Gigabyte GA-MA74GM-S2H bord en een pricewatch: AMD Sempron LE-1250 Boxed processor. Het eerste systeem dat ik voor een ander heb gebouwd (2012) was uitgevoerd met een pricewatch: Gigabyte GA-A75M-UD2H bord en pricewatch: AMD A8-5600K Black Edition processor (FM1 Llano 1). Hierbij moet ik mezelf erop betrappen dat dit steeds Gigabyte borden zijn geworden. Argumenten die hiervoor heb is de nadruk van Gigabyte op degelijke hardware, een goede balans feature set en prijs. Toch zal ik in het kader van deze review wel een vergelijking maken met andere borden.


2. Inleiding
Het tweede systeem dat ik voor een ander heb gebouwd, het systeem waar het in deze review van de pricewatch: Gigabyte F2A88XM-D3H om draait, is bedoeld voor mijn levenspartner. Het systeem is eind 2013 gebouwd. Het systeem is uitgevoerd met een pricewatch: AMD A8-5600K Black Edition processor. Het systeem moest voldoende vlot zijn en jaren meegaan. Bovendien zou het in de toekomst mogelijk moeten zijn wat 2D tekenwerk te kunnen doen. De werkplek van het systeem wordt beschenen door de middagzon. Het moederbord moet dus bestand zijn tegen wat temperatuurverschillen. Ofschoon ik het leuk vind een nieuw systeem te bouwen tracht ik wel een behuizing en hardware te kiezen die het 4 jaar of langer kan uithouden. Eigenlijk is de streefperiode 6 tot 8 jaar gebruik. Dit moet tegenwoordig goed mogelijk zijn. Verdere eisen aan het moederbord waren dat de integrated sound van een goede kwaliteit moest zijn.


3. Functionele eisen
Een van de belangrijkste specificaties voor het systeem waren de systeemgrootte. Als het kan een behuizing die niet groter is dan een HP xw6200, de kast van het voorgaande systeem. Bij die laatste specificatie had ze mijn pricewatch: Chieftec Mesh LCX-01B-B-SL Zwart kast in het achterhoofd vermoed ik. Ik begrijp nog steeds niet wat er mis is met een beetje ruimte. Nu is de xw6200 behuizing al redelijk compact (HxBxD = 440x170x440mm). Vanwege het groottecriterium moest het moederbord de µATX form factor krijgen.

Net als met mijn eerdere bouwsels is dit systeem ook voor een niet heel veeleisende computeraarster. Qua benodigde connectiviteit zou ik dan kunnen doorslaan naar een ITX board. Toch ben ik terughoudend mij teveel vast te leggen op de huidige definitie van het gebruik. Het systeem moet lang meegaan, waardoor toekomstig gebruik steeds lastiger te voorspellen wordt. Bovendien zijn veel ITX borden uitgerust met slechts twee geheugensloten, wat de uitbreidbaarheid van geheugen beperkt. De ruimere functie set en uitbreidbaarheid als specificatie deden mij nu ook nu weer uitkomen op een µATX moederbord.

Vanwege de beoogde lange levensduur van het systeem is ook besloten om een moederbord te kiezen met een courante chipset. Om dit laatste meer expliciet te maken: op het moment van de aankoop was het nieuwe AMD Kaveri platform nog niet beschikbaar. Met de keuze van het moederbord wilde ik wel rekening houden met de mogelijk upgrade naar een Kaveri APU, mochten de drie in dit Kaveri platform nieuw geïntroduceerde technieken aanslaan. Het gaat hierbij om technieken hsa, huma en hq. huma, hsa en hq staan voor heterogeneous unified memory architecture, heterogeneous system architecture, en heterogeneous queuing. Het voert te ver in dit kader hierop in te gaan, google en gij zult vinden. Met de namen is op internet genoeg informatie te vinden. Op moment van koop waren twee high end FM2+ chipsets beschikbaar, de A85X en de A88X, waarbij de A88X een edge heeft ten opzichte van de A85X door de FM2+ support, het feit dat ze het Kaveri platform wel ondersteunt, en dat PCIe-gen3 wordt ondersteund bij gebruik van een Kaveri processor. Hiernaast heeft de AHCI & RAID controller in de A88X een klein upgrade gehad.

Vooralsnog wordt de computer met een traditionele AMD Piledriver processor uitgevoerd. Deze processor ondersteunt bovenstaande drie technieken nog niet. De reden om voor Piledriver te kiezen was dat op moment van aanschaf processors op het Kaveri platform nog niet beschikbaar waren. Dat in plaats van PCIe-gen3 maar PCIe-gen2 beschikbaar is, is voor het kaliber grafische kaarten eigenlijk ook niet zo interessant, omdat de behoefte aan bandbreedte hiervoor niet groot genoeg is. De optie over te kunnen stappen op Kaveri blijft daarmee als enige reden over. Meer informatie over het onderscheid van de verschillende FM2+ chipsets is te vinden bij Gamersnexus.

Hoofdspecificaties:

1. µATX form factor
2. Moderne FM2+ chipset

Momenteel benodigde connecties:

1. Voor opslag moet de computer een DVD speler, een Hard Disc en een SSD disc hebben. De eis voor drie SATA aansluitingen, met misschien nog een vierde voor een eSATA aansluiting, is geen uitdaging voor de meeste µATX moederborden. Het is niet de verwachting dat aan deze opslag gedurende de levensduur van de kast nog iets wordt toegevoegd. Thuis wordt een centrale server gebruikt voor fileopslag, zodat de behoefte aan opslag in de desktop niet groot is.
2. Qua USB aansluitingen is aanwezigheid van USB 3.0 mooi om voorbereid te zijn op de toekomst. Momenteel wordt het echter niet gebruikt. Één aansluiting volstaat. USB 2.0 aansluitingen zijn natuurlijk wel nodig voor een toetsenbord, muis en monitor (pricewatch: Dell Ultrasharp U2312HM Zwart). In dit specifieke geval moet ook een printer worden aangesloten en mogelijk ook een scanner. Alles optellend kom ik op minstens 5 aansluitingen, aan de achterzijde van de computer, in het I/O paneel.
3. Als mobiele hardware zijn een Spiegelreflex camera, een smartphone een MP3 speler en een TOMTOM autonavigatie te noemen. Alle huidige devices zijn geen USB 3.0 devices. Vanuit het gebruik zijn twee USB 2.0 aansluitingen in het frontpaneel van de kast voldoende. Dat alle spullen tegelijk aangesloten zijn acht ik onwaarschijnlijk. Twee apparaten tegelijk lijkt me het meest waarschijnlijke gebruik. Aan de voorzijde één USB 3.0 aansluiting is mooi, maar geen harde eis. Denkend aan de toekomst wordt ze wel gewaardeerd.
4. DVI aansluiting voor de pricewatch: Dell Ultrasharp U2312HM Zwart

Gewenste uitbreidingssloten:

1. Het systeem wordt in eerste instantie ingezet met een AMD APU die zowel voorziet in de CPU als de GPU taken. Niet uitgesloten is dat voor het gebruik van teken- of ontwerpsoftware in een later stadium een grafische kaart wordt toegevoegd. Het moederbord heeft dus één PCIe 16-lanes aansluiting nodig.
2. Voor het systeem, dat langer dan 6 jaar moet meegaan, moet geheugenuitbreiding als upgrade mogelijk zijn. Gestart wordt met totaal 8GB, met twee modules van 4GB ieder. Indien nodig moet dit geheugen uitgebreid kunnen worden naar 16GB.
3. Omdat een APU wordt gebruikt moet het moederbord compatibel zijn met snel geheugen. Gekozen is voor 1866 MHz geheugen.

Andere specificaties:

1. 4 pins aansluiting voor PWM gestuurde CPU- en kastventilatoren. Voor de CPU ventilator is dit bijna standaard tegenwoordig, voor de kastventilator(en) echter nog niet bij μATX formaat. Toch even noemen.
2. Goede on board audio. Omdat de audio op het moederbord is geïntegreerd is de signaal-ruisverhouding belangrijk.

4. Rechtvaardiging keuze
Een μATX moederbordje zou toch niet meer dan 60-70 Euro moeten kosten. Bij het uitvoeren van de zoekactie in de Pricewatch kwam geen bord boven deze prijsstelling. Kijken we nu in de Pricewatch dan zien we dat de A88X(Bolton-D4) de meest populaire chipset is. De A88X is de meest geavanceerde chipset variant van het A85X – A88X duo. De chipsets zijn de apotheose van een chipset familie die AMD Fusion controller hubs (FCH) heeft benoemd. Het woord Fusion is een verwijzing naar het AMD Fusion project waarvan ook de AMD APU een spin-off van is. De A88X is de meest populaire chipset, maar op moment van kijken bezat het meest populaire bord een A78 chipset. Op zich kan dit een hele slimme koop zijn. De A78 is iets minder jong. Een bord met deze chipset is daarom nog wat goedkoper, terwijl het qua functionaliteit niet onder doet. Wordt een huidige CPU met een goede prijsprestatie gekozen, dan is de nieuwste chipset vaak niet eens nodig, en kan met een minder recente een prima configuratie worden gebouwd. Alleen voor de meest nieuwe Fusion processors kan een chipset uit de laatste generatie handig zijn. De kans is dan ook groter dat de BIOS al kan omgaan met een recente processor, en loop je niet het risico dat met een oudere processor eerst het de BIOS moet worden geflashed om de herkenning van de nieuwe processor toe te voegen. Dit laatste is trouwens goed mogelijk maar kan wat gedoe geven. Omdat het beoogde systeem lang moet meegaan, en misschien een processor upgrade mee kan maken leg ik mezelf vast op een bord met de laatst verkrijgbare chipset.

Echt slechte borden zijn er niet echt meer. Met een A88X chipset, 4 geheugenbanken kon ik (toen ter tijd) de volgende μATX borden aanwijzen:

1. ASRock FM2A88M
2. Gigabyte F2A88XM-D3H
3. Asus A88XM-PLUS
4. MSI A88XM-E45

Als we deze borden met elkaar vergelijken dan valt op dat ze qua functieset heel dicht bij elkaar liggen. Op zich verbaast dit niet. μATX voorziet in de broodnodige functies waarbij het kosteneffectief is om gebruik te maken van de functionaliteit die de APU + Chipset combinatie standaard al aanbiedt. Om de borden te beoordelen bekijken we daarom eerst welke functionaliteit de A88X ons biedt.


Van deze mogelijkheden zien we dat alle borden de 8x SATA-600 aanbieden. Ook in de PCI en PCIe aansluitingen zijn de fabrikanten eendrachtig, allen bieden PCIe 2.0 x1 en PCIe 2.0 x16 of PCIe 3.0 x16 aan. Met de interface voor de uitbreidingskaarten zijn de fabrikanten behoorlijk eensluidend. Van drie (legacy) PCI aansluitingen die de chipset aanbiedt bieden allen slechts één aansluiting op het bord aan. De beperking in het aantal aansluitingen is natuurlijk ook door het μATX formaat ingegeven.

Kijkend naar de verschillen zien we dat het Asrock en het Gigabyte bord Dual BIOS aanbieden. Bij alle borden is dit trouwens UEFI BIOS.

Het Asus en het Gigabyte bord bieden de meest complete RAID ondersteuning, inclusief JBOD ("just a bunch of disks") optie waarbij verschillende opslagmedia met elkaar gecombineerd kunnen worden. Merk op dat JBOD niet een specificatie van de chipset zelf is.

Bij de USB aansluitingen zien we iets meer variatie. Alleen het MSI bord biedt 6 USB 3.0 aansluitingen. Alle andere borden volstaan met 4 USB 3.0 aansluitingen. Asus, dat zich altijd wat meer op legacy richt, maar ook Asrock bieden daarnaast wel tien USB 2.0 aansluitingen aan. Gigabyte volstaat met 2 USB 2.0 aansluitingen en MSI met 6 aansluitingen.

Als on board geluidskaart gebruiken Gigabyte, Asus en MSI een wat oudere Realtek ALC887 codec. Asrock heeft als enige een Realtek ALC892 codec gekozen voor haar on board geluid. Zowel de ALC887 als de ALC892 zijn niet de beste on board sound die te krijgen is. Belangrijke criteria hiervoor zijn de resolutie van het geluid en het SNR van in- en vooral natuurlijk de uitgang (SNR is Signal Noise Ratio). Met de resolutie van het geluid zit het wel snor, voor zowel de in- als de uitgang is die voor beide oplossingen 24 kHz. Waar de oplossingen wat in achterblijven is de SNR ratio. Voor in en uitgang zijn die voor beide oplossingen respectievelijk 90dB en 97dB.

Op het gebied van netwerk connectiviteit bieden alle borden 10/100/1000 Mbps netwerk aan, al wordt dit wel door verschillende ICs verzorgd. Asus en MSI gebruiken Realtek RTL8111G, Asrock gebruikt Atheros AR8171, en Gigabyte gebruikt gek genoeg de Realtek RTL8111F. Dat Gigabyte niet de meest courante netwerk chip gebruikt vind ik geen voordeel. In het paragraaf over het netwerk IC wordt verder gekeken of het verschil tussen de E en F versie veel uitmaakt.

De Atheros AR8171 is voor mij een minder bekende IC. Ze wordt geproduceerd door Qualcomm. Hardware Info noemt de chip in deze moederbordtest excellent maar beargumenteert dit niet verder. Om een vergelijk te kunnen maken met de Realtek stal ging ik op zoek naar meer informatie, beginnend bij de Qualcomm site. Alleen om de Qualcomm site zou ik dit IC al niet willen. Ik had 5 schermen nodig om op een product page te komen. Op deze product page was een productcode in te geven, in ons geval AR8171. De site gaf mij niets terug en deed niet eens een suggestie voor een alternatief. De Qualcomm site is heel mooi, maar ik heb dat als een rookgordijn ervaren toen ik op zoek was naar informatie. De Realtek site is van de Qualcomm site op meer vlakken een tegenbeeld. Het is een jaren ’90 site, die op momenten nog traag is ook, maar wel een container driver aanbiedt voor alle LAN IC’s voor de veel voorkomende besturingssystemen. Hiernaast biedt de site ook nette beschrijvingen van de verschillende IC’s. Bij de behandeling van het netwerk wordt nog iets dieper ingegaan op de precieze verschillen tussen de Realtek RTL8111F en –G versie. Ten aanzien van de functionaliteit van de AR8171 kon alleen een manual op de Asrock iets melden. Dit was mij wat te summier om in een verdere vergelijking tussen de F en de G Realtek op te nemen. Om die reden hieronder wat over de Atheros functionaliteit is beschreven:

Van Asrocks site:
Wake On WAN; The latest technology that WOWs you with the ability to wake up your PC remotely over the internet. Turn your PC on/off only when you need to. Keep your PC healthy and save energy at the same time.

Uit Asrock manual:

• PCIE x1 Gigabit LAN 10/100/1000 Mb/s
• Qualcomm Atheros AR8171
• Supports Qualcomm Atheros Security Wake On Internet Technology
• Supports Wake-On-LAN
• Supports Energy Eficient Ethernet 802.3az
• Supports PXE

Laat deze observatie je niet van een aankoop van een Asrock board afhouden. Daarvoor trekt Asrock mij vaak een te mooie overtuigende eigen lijn. Ook op de site van Asrock heb ik gekeken, en daar trof ik voor de verschillende Windows generaties netjes een driver aan voor de Atheros AR8171. Heb de driver gedownload en in haar readme bleek het wel degelijk een driver te zijn die Windows support van XP tot en met W8 stelt af te dekken. Het kan nog heel goed zijn dat Qualcomm een killer LAN IC heeft neergezet met een nette driver support. Qualcomm zelf heeft echter moeite deze betrouwbaarheid naar haar eindgebruikers uit te stralen, ook Qualcomm zou nette product pages moeten hebben, en drivers ter download aanbieden.


5. Specificaties

5.1. Rev3.0 versus Ref3.1
______________________________________________________________________________

Disclamer: In deze review is de Rev 3.0 versie van dit Moederbord bekeken. De enige functionele verandering is de scheiding van het soundcircuit op een aparte PCB laag om de ruis van andere moederbord componenten te voorkomen en het gebruik van speciale Audio Condensatoren. Ook positief is dat de Realtek netwerkchip RTL8111F lijkt te zijn vervangen door een RTL8111G (kleinere footprint) Beide veranderingen zijn groen gemarkeerd in onderstaande layouts

Helaas is dit niet alles. In genoemde layouts zij ook vier rode markeringen. Van een tweetal kleinere VRMs, waarvan ik de precieze rol niet weet (zie verderop) is het aantal MOSFETs teruggebracht van 2 naar 1. Verder lijken er componenten verdwenen in het gebied bij de geheugen VRM en de tweede kast connector. Boven de geheugenslots, onder de PWM driver van APU is een LM358 dual OPAMP verdwenen. Het Realtek netwerk IC lijkt nu trouwens ook een RTL8111G te zijn geworden. Dat laatste leid ik af uit de kleinere footprint.
_______________________________________________________________________________






5.2. Specificatielijst


In het volgende schema is het goed te zien welke functies door de chipset en welke door de APU zelf worden afgedekt.


5.3. Blokdiagram



6. Het openen van de verpakking
Het moederbord is verpakt in een echt Amerikaans aandoende doos. Uit de box art is af te leiden dat Gigabyte het begrip duurzaamheid hoog in het vaandel heeft. Drie kenmerken die op de bovenkant zijn Ultra cool (door naar zeggen van Gigabyte door de dikkere koperbanen op het bord), Ultra performance (zou komen door Lower RDS(on) MOSFETs). Veiligheid moet tenslotte geboden worden door het Dual Bios).



Op de onderkant van de doos komen verder termen (zie ook afbeelding hieronder) als bescherming tegen vocht (door glasvezel PCB). Verder zou het bord een bescherming hebben tegen onregelmatigheden in de voeding en zijn de USB poorten en het bekabelde netwerk beschermd tegen elektrostatische ontlading. Verder vindt Gigabyte de condensatoren zonder vloeibaar elektrolyt, de 8 SATA poorten en de Crossfire support vermeldenswaard om op de bodem te vermelden.



Maken we de doos open dan vinden we naast het moederbord zelf een gebruiksaanwijzing, een installatiehandleiding, een Franstalige extensie op de installatiehandleiding, een software en driver CD, twee SATA kabels met een rechte uitgang en twee met een geknikte uitgang en een achterpaneel voor rond de aansluitingen.



Van de documenten is de gebruiksaanwijzing het meest relevant, omdat ze is toegesneden op het moederbord. Voor dit moederbord wordt verteld waar en hoe de belangrijkste componenten op het bord worden geïnstalleerd (APU + koeler, geheugen en eventuele grafische kaart). Verder specificeert de gebruiksaanwijzing alle kenmerkende aansluitingen en andere functies van het bord, maar vertelt verder niet wat nog noodzakelijk is voor een functionerende computer. Voor een overzicht welke stappen nodig zijn om een moederbord te installeren is de installatiehandleiding toegevoegd. Dit is echter geen moederbord specifiek document en kan snel terzijde worden gelegd, het tikt de installatie van een voeding kort aan, en noemt de installatie van IDE en SATA apparaten op in de computerkast. Kijkende naar de foto’s is de installatie handleiding een document uit eind jaren ’90 of begin jaren ’00. Als ik een advies aan Gigabyte mag geven: stook met de resterende handleidingen in opslag de fabriekskachels van Gigabyte maar op en hang de informatie in de gebruiksaanwijzing op aan een installatievolgorde (daar zit het al dicht bij). Voor onervaren lezers: er zijn genoeg internetbronnen te vinden die je kunnen vertellen hoe een PC samen te stellen.

Het moederbord bevindt zich in een kartonnen envelop die op de bodem van de doos staat. Het moederbord is in een kunststof wikkel in deze envelop opgesloten. Het gebruik van karton is mede een milieu afweging, wat ik ondersteun. Wel betrap ik mijzelf erop dat ik bij de assemblage het bord op een foam matje leg uit een oude moederbord verpakking.


7. Rondje moederbord
Om te beginnen een bewerkte foto Gigabyte met de ondersteunende hardware die vaak niet benoemd raakt.





7.1. Aansluitingen op achterplaat
Houden we het moederbord zoals we het in een systeemkast zouden inbouwen dan bevindt zich links van de processorsocket op de rand van het bord de groep aansluitingen op de achterplaat. Van boven naar beneden bevinden zich hier: 2xUSB 2.0 + PS/2, D-SUB (VGA) + Dual-Link DVI, HDMI, Optical Digital Audio, 2xUSB 3.0, Gb LAN + 2xUSB 2.0 en HD Audio (3channel).


7.2. Connectoren op het moederbord
Op de onderrand van het moederbord zijn een aantal connectoren geplaatst voor van links naar rechts: Frontpaneel audio, Seriële poort, Trusted platform module, 2xUSB 2.0 voor op het frontpaneel, resterende frontpaneelaansluitingen voor power en hard drive activiteit LED, aan/uit schakelaar, pc speaker en signaalgeving voor het openen van de systeemkast.

Ook op de onderrand, maar nu extreem rechts bevinden zich de 8 SATA aansluitingen, vier aansluitingen (0-3) bevinden zich direct boven de onderrand. De 4 andere aansluitingen (4-7) bevinden zich er 2 om 2 iets boven.

Voor de voeding van het moederbord bevindt zich bij de rechter rand van het moederbord de 24 polige ATX voedingsconnector. Voor de voeding van de APU bevindt zich tussen de APU socket en de aansluitingen voor de achterplaat de ATX 12V 8 polige voedingsconnector.

Bij de rechter rand van het moederbord, onder de 24 polige voedingsconnector, bevindt zich een USB3.0/2.0 connector voor twee USB poorten. Tussen de aansluitingen voor de achterplaat en de processorsocket bevindt zich nog een parallelle poort aansluiting.






7.3. Geheugensloten en uitbreidingssloten
Rechts van de APU socket zijn de vier geheugensloten voor DDR3 geheugen geplaatst. Onder de APU socket zijn een viertal uitbreidingssloten te vinden, van boven naar beneden:

1. PCIex16
2. PCIex1
3. PCI (legacy PCI poort)
4. PCIex4

Vergis je niet met het PCIex4 slot, ze heeft het uiterlijk van een PCIex16 slot. Een Crossfire opstelling met twee grafische kaarten heeft trouwens niet zoveel zin op dit bord. Niet alleen heeft het PCIex4 slot minder bandbreedte dan de minimum gewenste PCIex8 voor beide sloten. Het PCIex4 is ook niet direct bedraad naar de processor, maar indirect via de chipset. Een Crossfire opstelling zou het datapad van de chipset naar de APU druk maken. De PCIex4 optie via de chipset is trouwens nog PCIe2.0, en dus langzamer dan het PCIe3.0 datapad dat via de processor wordt geboden.


7.4. Ventilatoraansluitingen
Tussen de processorsocket en het eerste PCIe zijn twee aansluitingen te vinden voor een systeemventilator en een CPU ventilator. Beide aansluitingen zijn 4 pins, en kunnen dus aangestuurd worden met PWM (Pulse Width Modulation). Een derde 4 pins ventilator aansluiting is dicht bij de voeding van het geheugen te vinden. Deze derde aansluiting is bedoeld voor een tweede systeemventilator. Voor een ventilator aan de voorzijde van de systeemkast is dit een ideale plaats, voor een ventilator aan de achterzijde van de systeemkast niet.

Zowel bij de systeem- en CPU-ventilatoraansluiting als bij de tweede systeemventilator is een Nuvoton 3941S fan driver te vinden. De 3941S is een eenvoudige fan driver die zowel in PWM mode als in voltage aansturing mode is te gebruiken. Een optimale voeding voor de 3941S bevindt zich tussen de 8 en 17V, ze zal dus aan een 12V lijn hangen. De 3941S heeft een uitgangscondensator (bij VOUT) van minimaal 10µF nodig en een ingangscondensator van 2.2µF nodig (bij VIN). De condensatoren moeten een stabiele regeling waarborgen.




7.5. CPU socket en VRM
Onderstaand wat foto’s van de CPU socket met er omheen de Voltage Regel Module (VRM) met haar condensatoren, smoorspoelen en MOSFET packages. De VRM is eigenlijk een van de meest essentiële onderdelen van een moederbord, en te vaak een ondergeschoven kind. Bij de Haswell en Broadwell generaties van Intel echter wordt de VRM op het moederbord minder belangrijk, omdat ze grotendeels binnen de processor zelf is getrokken. Kortgeleden bleek dat Intel deze integratie voor de Skylake generatie ook weer heeft overwogen, maar er uiteindelijk toch vanaf heeft gezien. Het is dus nog te vroeg om te stellen dat een externe VRM iets is dat tot het verleden zal gaan behoren.

De VRM is in essentie een meerfasige DC-DC omvormer (Buck Converter) waarbij het voltage wordt verlaagd, en de stroomsterkte wordt verhoogd. Een Buck Converter bestaat uit een voeding (ingangscondensatoren), een control schakelaar, een sync schakelaar, een smoorspoel en een uitgangscondensator. De control en sync schakelaar zijn in ons geval MOSFETs die worden aangestuurd door een PWM en timing controller.

Voor het kader hieronder kort de werking van een Buck Converter. De MOSFETs worden (n-channel MOSFETs) gebruikt om een 12V voedingsspanning terug te schroeven naar een voor een CPU geschikte spanning van circa 0.8-1.55 Volt. De MOSFET kunnen we voor het gemak even als schakelaars beschouwen. Door dat de control MOSFET maar met relatief korte pulsen haar 12V spanning doorgeeft kan die door de Buck Converter tot een lagere gemiddelde spanning worden teruggeschroefd. Hoe doet een Buck Converter dit kunstje? Hieronder wordt in drie stappen toegelicht hoe ze werkt:



Wordt de control schakelaar(Q₁) open gezet, dan gaat een stroom lopen naar de smoorspoel(L₁) de condenstator(C1) en de processor(R_load). Omdat zowel de spoel energie in haar magnetisch veld opslaat en de Condensator zichzelf oplaadt komt slechts een gedeelte van de energie van de voeding bij de processor terecht. Merk op dat schakelaar(Q_{2 sync}) is gesperd en de voeding de stroomkring sluit.



Bij het uitschakelen van de control schakelaar(Q₁) wordt gesynchroniseerd schakelaar(Q_{2 sync}) opengezet. De energie die is opgeslagen in de smoorspoel(L1) wordt nu weer afgegeven. De polariteit van de spanning over de smoorspoel(L₁) wisselt hierbij om.



Wanneer het magnetisch veld uitgeput raakt, en de voedingsspanning van de processor (V_load) gaat dalen, geeft de condensator zijn energie af en neemt gaandeweg de rol van het magnetische veld in de smoorspoel als voedingsbron over. Raakt de condensator ook uitgeput is het hoog tijd voor het opnieuw openzetten van de control schakelaar(Q₁) en is de cyclus compleet.

De VRM voor de CPU op dit moederbord heeft een 4+2 fase opbouw. De twee getallen slaan op de 4 processor fases en de 2 North Bridge fases. Uit twee gegevens is dit af te leiden. Ten eerste is het aantal fases op het moederbord te tellen. Ieder van deze fases is een Buck Converter waarvan hierboven de werking is beschreven. Heel kenmerkend aan een fase is de smoorspoel. Dit component heeft de vorm van een grijs blok op het moederbord. Het aantal fases gelijk stellen aan het aantal smoorspoelen gaat niet altijd op. Soms worden twee Buck Converters samengevoegd tot een fase met een doubler of een dual MOSFET driver. Brengen 8 grijze blokken op een rijtje je dan in de veronderstelling dat je over een 8 fasige VRM beschikt, kan het toch nog steeds een 4 fasige VRM zijn. Hierom is het tweede gegeven, de specificatie van de PWM en timing controller van belang. Hierover later meer. Los van de bovenstaande Buck Converter schema’s kan de keuze en feitelijke aantallen componenten nog wel variëren, zoals hieronder is te zien.


7.5.1. Mosfets
Per fase heeft deze VRM drie MOSFETs, die naar ik verwacht zijn ingezet als een high side MOSFET (Vishay SiR428DP N-Channel 30-V (D-S) MOSFET , ID = 30A) en een tweetal low side MOSFETs(Vishay SiRA12DP N-Channel 30-V (D-S) MOSFET, ID = 25A). De low-side MOSFETs krijgen de hoge stroomsterkte te verwerken. Door twee exemplaren in te zetten halveert hun belasting waardoor ze ook minder hitte produceren.

Bij st.com wordt een schema met drie MOSFETs gehanteerd, de reden voor de twee low side MOSFETs wordt er echter niet bij verteld. Deze thesis noemt ook een dergelijk schema.

Een MOSFET is net even iets anders dan een gewone transistor. De naam zegt het al: Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistor. Wordt op een MOSFET een Gate-source spanning gezet, ontstaat door een elektrisch veld een verbinding tussen de drain en de source van de MOSFET. De MOSFET is dan in geleiding. Bij de lage RDS(on) MOSFET vertegenwoordigt de MOSFET een lagere weerstand bij deze geleiding. De MOSFET veroorzaakt hierdoor minder verliezen en warmte. Voor een nog meer energie efficiënte oplossing waarbij de Low en High side MOSFETs samen met hun driver IC worden geïntegreerd, als de IR3550 moet naar een moederbord van een hoger budget worden gekeken. Voor een meer gedetailleerde uitleg over MOSFETs zie onmyphd.com.

Vanwege de vele pootjes op de packages denk je niet in de eerste plaats aan transistors. Vier pootjes aan een zijde vormen echter samen de drain van de MOSFET, drie van de vier aan de andere zijde de source, en het vierde pootje de gate. Er zijn dus minder contacten dan dat het package suggereert. De MOSFETs zijn niet voorzien van een koellichaam. Eigenlijk is dit gegeven al voldoende om te concluderen dat dit bord in deze vorm niet is bedoeld voor overklokken. Toch heeft Gigabyte door twee low side MOSFET te gebruiken wel elektronica geboden die enig overklokken kan verwerken, als de smoorspoel dit ook aan kan. Als iemand het bord wil gebruiken voor overklokken, dan is het wel verstandig om een koellichaam op de MOSFETs aan te brengen of bewust een ventilator over de MOSFETs te laten blazen.


7.5.2. PWM driver (driver IC)
Het driver IC dat voor dit moederbord is gebruikt is een Intersil ISL6377. Dit driver IC is speciaal bedoeld voor de voeding van AMD fusion processoren, conform met SVI 2.0, een specificatie van AMD voor een seriële interface waarmee een processor als master is verbonden aan een of meer voltage regelaars als slaves. Een SVI interface bestaat uit twee lijnen (klok en data) De Intersil is een dergelijke Voltage Regelaar. Een SVI is een doorontwikkeling op de VID interface, een seriële VID interface. VID staat voor Voltage Identification. Een VID was parallel en ging gebukt onder een groeiend aantal datalijnen om te kunnen beantwoorden aan de groter wordende feature sets van de huidige processoren. Met maar twee datalijnen biedt een SVI hierin een oplossing waardoor het package van de voltage regelaar verkleind kan worden. Tegelijkertijd biedt de programmeerbaarheid van de SVI interface een grotere flexibiliteit. Beide voltage regelaar gebruiken de zelfde SVI voltage regelaar. SVI 2.0 heeft ten opzichte van SVI een hogere frequentie en minder veranderlatency en verandert voltages daarom sneller.

De Intersil ISL6377 heeft twee voltage regelaars waarvan de ene kan worden geconfigureerd voor het voeden van de processorcore met 1, 2, 3 of 4 fases en de andere is bedoeld voor de North Bridge met optioneel een of twee fases.




7.5.3. Condensatoren
De grote grijs gemarkeerde condensatoren zijn in deze VRM de ingangscondensatoren. De condensatoren hebben een capaciteit van 270 µF ieder en zijn geschikt voor een voltage tot 16V. Het toelaatbare Voltage bevindt zich daarmee boven de ingangsspanning van 12 Volt. De ingangscondensatoren hebben het in vergelijking met de uitgangscondensatoren het zwaarste te verduren. Ze voeden direct de high side MOSFETs en hebben daarom te maken met hun veranderde behoefte door het op en afschakelen van de verschillende fases door de voltage regelaars.

Voor de VRM heeft Gigabyte condensatoren gebruikt zonder vloeibaar elektrolyt. De meeste fabrikanten doen dit tegenwoordig. Omdat een bezwijkende vloeibaar-elektrolyt condensator vaak de oorzaak is dat een moederbord de geest geeft blijft het gebruik van vaste stof (polymeer) condensatoren van belang. Een condensator met vloeibaar elektrolyt in vloeistof gedrenkt papier gerold tussen kathode en anode folies. Bezwijkt een dergelijke condensator dan verdampt de vloeistof opgeslagen in dit papier. Deze damp moet weg kunnen. Het afvoerkanaal bevindt zich bovenop een elektrolytische condensator. Een paar krassen in de vorm van een K verzwakken de afsluiting aan de bovenzijde van de condensator. Treedt er drukopbouw op door vergassende vloeistof, dan barst de condensator op deze plaats open. De vaste stof polymeer condensatoren hebben dit verdampingsprobleem niet. Nadeel hier weer van dat het moeilijker te zien is of een condensator nog in orde is.

De blauw gemarkeerde condensatoren zijn de uitgangscondensatoren. Ze hebben een capaciteit van 560µF en zijn geschikt voor een voltage tot 6.3V. Dit Voltage ligt ruim boven het vereiste uitgangsvoltage van 08-1.55Volt.


7.5.4. Smoorspoelen
De smoorspoelen hebben een kern van ferriet, althans dit claimt Gigabyte. Spoelen met een ferrietkern zouden een hogere efficiency hebben. Door de indicatie op de componenten (R30) weten we dat ze een zelfinductiewaarde van 0.3µH hebben.

Omdat het type smoorspoel door mij niet was terug te vinden weten we niet wat haar verzadigingsstroom is. Dit is de stroom waarbij het veld dat met inductie in de spoelkern wordt opgewekt in verzadiging komt. De spoel kan dan verder geen energie meer opslaan. Uit internetbronnen heb ik begrepen dat dit een probleem kan zijn omdat door oplopende stroomsterkte in het circuit de MOSFETs opgeblazen kunnen worden. Omdat Gigabyte heeft gekozen voor een dubbele low side MOSFET moet dit wel een kwalitatieve smoorspoel zijn, en neem ik aan dat ze nagedacht heeft over het risico van verzadiging van de smoorspoel. De kans hierop is wat groter door het minder grote aantal fases wat het processorvermogen moet leveren. Wanneer niet wordt overgeklokt is het risico hierop niet groot omdat de componenten met marge zullen zijn uitgelegd om de processor te voeden.




7.6. Memory Phase VRM
Een Richtek RT8120D single phase PWM verzorgt samen met naar ik verwacht twee MOSFETs Vishay SiR428DP N-Channel 30-V (D-S) MOSFET , ID = 30A. Blijkbaar een MOSFET voor de High Side, en eenzelfde MOSFETs voor de low side.



Voor het temination voltage van het DDR geheugen is een RT9199 in het circuit opgenomen. Op de foto’s zijn twee smoorspoelen naast het geheugen te zien. Of beide in het geheugen VRM betrokken zijn weet ik niet. Vanuit de gedachte dat de RT8120D maar een eenfasige voeding voorziet zou eentje voldoende zijn.




7.7. Andere VRMs
Over de precieze rol van andere VRMs die op het moederbord zijn te onderscheiden ben ik een stuk minder zeker. Twee andere kan ik zo aanwijzen. Eentje bevindt zich tussen het geheugen en de South Bridge. Voeding South Bridge? De tweede bevindt zich tussen het geheugen en het eerste PCIe slot. Voeding PCIe? Beiden VRMs hebben 2x MOSFET R428, waarschijnlijk in de rol van High en Low side MOSFET.

Naast deze MOSFET VRMs zijn er op verschillende plaatsen eenvoudige VRMs op basis enkelvoudige MOSFETs als de Niko Semiconductors P2003ED, spanningsregelaars als de Niko Semiconductors L1085DG. Een L1085DG is vlak onder de eerder genoemde VRM tussen geheugen en de South Bridge te vinden. Of de L1085DG met deze VRM samenwerkt, is mij niet duidelijk. Een tweede L1085DG is te vinden tussen Het geluidscircuit en het PCI uitbreidingsslot. Een P2003ED is te vinden op de hoek van het moederbord bij het geheugen VRM en de connector voor de tweede systeem fan. Rol? Dichtbij de P2003ED is een enkele MOSFET R428 te vinden. En een smoorspoel en enkele condensatoren die het uitgangscircuit kunnen vormen.


7.8. Andere IC’s

7.8.1. Wired network
Het bedraad netwerk wordt verzorgd door de Realtek RTL8111F. Zoals aangegeven is dit niet de meest recente IC van Realtek. De RTL8111G is de meest courante versie. Om precies te begrijpen wat de verschillen tussen de F en G versie zijn moeten we de specs raadplegen. Zo kan ieder beoordelen of het kiezen van een F versie van belang is. In eerste instantie ben ik de specs van beide chipsets op de Realtek site gaan vergelijken. Ik zag wel verschillen maar kon die moeilijk interpreteren. Toen heb ik naar de persberichten van Realtek gekeken voor een wat kernachtiger formulering.

In een persbericht uit 2011 vond ik iets over de RTL8111F:


Over de RTL8111G werd iets gezegd in een persbericht uit 2012:


Op de RealWoW WAN) remote wake-up function zit ik zelf met een gewoon werkstation niet te wachten. Bij zowel de F als de G versie wordt ze genoemd. Wel heb ik de indruk dat in de G versie deze functionaliteit meer is opgetuigd. De specs lijken dit te onderschrijven.



De RTL8111G noemt meer functionaliteit voor remote wake-up, terwijl de RTL8111F volstaat met een algemene omschrijving. Deze verbetering is naar wat ik verwacht wel meer relevant voor een server die op afstand benaderbaar moet zijn (File server, media server) dan voor een desktop systeem. De power huishouding van de RTL8111G lijkt ook een ontwikkeling te hebben door gemaakt ten opzichte van de RTL8111F. Dit laatste is ook voor desktops relevant. Ook het IC package lijkt verkleind (G: 32 pins, F: 48 pins) wat een gunstig effect zou hebben op IC verbruik en kosten product. Vooral door dit laatste is het voor mij een vraagteken waarom Gigabyte een minder kosten effectieve oplossing lijkt te gebruiken ten gunste van een goedkopere nieuwe telg.


7.8.2. Sensor IC
De ITE IT8620E is een soort integraal sensor IC. IC’s van ITE voor dit doel treffen we op veel moederborden aan. De IT8620E controleert verschillende belangrijke parameters op het moederbord, zoals de voltages van de voedingslijnen, ventilatorsnelheden en temperaturen (moederbord). Bijzonder aan de IT8620E is dat het een custom chip is die ITE voor Gigabyte heeft gemaakt, waardoor er geen datasheet voor beschikbaar is. De maker van Speedfan kon daar tenmiste melding van maken. De IT8620E zou grotendeels (hardware monitoring) compatibel moeten zijn met de IT8728F, alleen de ventilatoraansturing zou afwijken.


7.8.3. Dual BIOS
Het BIOS is uitgevoerd in een dual chip opstelling met 2x Winbond 25Q64FVSIG Flash memory. Beide IC’s zijn te vinden naast de South Bridge bij de rand van het moederbord. Op de andere moederbordrand, ook naast de South Bridge en dicht bij de frontpaneelconnectors zijn de clear CMOS jumperpinnen te vinden. Worden deze kortgesloten, dan krijgt de BIOS configuratie een reset naar de fabrieksinstellingen.




7.8.4. Sound circuit
De Realtek ALC887 codec blijft wat achter op het vak van de SNR ratio. Oplossingen als ALC 889 en ALC 898 doen dit beter. Dit is te vinden in een verdienstelijke vergelijking van Hardwaresecrets. Verdienstelijk maar niet erg nieuw, want de ALC1150 staat er bijvoorbeeld niet tussen.

Is een dergelijk verschil in SNR wel merkbaar? Ja. Bij het eerder genoemde pricewatch: Gigabyte GA-A75M-UD2H bord was een ALC889 oplossing geplaatst. Aan beide systemen is dezelfde speakerset gehangen. Bij het gekozen Gigabyte moederbord moest ik het speakervolume aanmerkelijk meer open draaien, met het risico dat meer ruis hoorbaar wordt. Zijn dan voor geluid de verkeerde borden gekozen? Niet helemaal. Er is één μATX bord, buiten deze selectie, de MSI A88XM Gaming, die wel een Realtek ALC1150 heeft, maar dit bord kost een dertig Euro meer en valt om die reden buiten onze selectie.

Met uitzondering van MSI lijken moederbordfabrikanten ons naar een full ATX form factor te drijven wanneer we kwalitatieve componenten wil hebben. Geen verstandig beleid naar mijn idee, lang niet iedereen wil groot bouwen. Wil je je budget beperken met het moederbord? Kies dan een μATX bord budget bord zoals de voorbeelden in deze selectie. Is de sound niet het belangrijkste voor je, en blijkt het na testen acceptabel voor je te zijn dan ben je klaar, zo niet, kan je alsnog doorsparen voor een eenvoudige geluidskaart.

Voor het kader: een Realtek ALC1150 oplossing kost slechts enkele Euro’s. Mocht je dus voor het MSI bord kiezen, dan betaal je geld voor de nodige andere zaken die je misschien niet relevant vindt. Is een eenvoudige geluidskaart dan niet beter dan een ALC1150 onboard chipset? Tja, afgaande op de eerder genoemde criteria is er niet veel verschil tussen beide. Zal je het verschil horen? Dat is zeer de vraag. Subwoofer speakersets en mp3 bestanden zijn vaak een grotere oorzaak voor vervorming van muziek dan deze geluidschip. Deze argumenten zullen een audiofielgemeenschap niet overtuigen, dat weet ik ook wel, maar een verfrissende steen in de vijver is een test van Tom’s hardware ten aanzien van PC geluidsoplossingen. Ik vermoed dat het sterk afhangt van wat het gebruik van de PC inhoudt. Een PC zal geen Hifi stereo installatie worden, met topkwaliteit speakers die goed gefilterd geluid produceren Hoewel, deze bron stelt dat een ALC1150 Moederbord kan dienen als basis voor een audio server. Het is alleen maar pragmatisch om de geluidsoplossing te schalen naar een realistische doelstelling.


8. BIOS interface
Gigabyte maakt voor dit bord gebruik van American Megatrends. Het bord kwam binnen met een versie F1 BIOS. Dit BIOS heeft begin 2014 een update gekregen naar versie F5. Daarna is het BIOS niet verder geactualiseerd.

Zelf heb ik het BIOS als basic, maar effectief ervaren. Ofschoon een volwaardig UEFI BIOS is het BIOS grafisch niet zo fancy als bijvoorbeeld Asus dat bij haar borden levert.



De introductieschermen M.I.T. en M.I.T.\ M.I.T. Current Status en zijn rechttoe rechtaan maar geven in een oogopslag de status van de BIOS versie, CPU en geheugen frequenties, de CPU temperatuur en de Core en Dram voltages. Maar wat betekent M.I.T? Na een korte zoekactie bleek dit Motherboard Intelligent Tweaker te betekenen…. ik begrijp nu waarom ze het afgekort hebben. In het Current status scherm zijn bovendien de timings van beide geheugen kanalen te zien. Ook is te zien in welk slot geheugen is geïnstalleerd.

Memory timing Mode biedt drie opties: Auto, Manual en Advanced Manual. Auto laat het BIOS automatisch Rank en Channel Interleaving instellen. Bij manual worden beide kanalen op gelijke wijze manueel ingesteld, en Advanced Manual is ieder kanaal afzonderlijk in te stellen.

In het M.I.T.\ M.I.T. Advanced Memory Settings scherm is de optie Profile DDR Voltage niet instelbaar en afhankelijk van het gekozen Extreme Memory Profile (X.M.P.). De multiplier is nog wel instelbaar (8, 10.66, 13.33, 16, 18.66, 21.33, 24).

Rank en Channel Interleaving hebben beide als opties Auto, Disabled of Enabled. Beide opties verbeteren memory performance en stabiliteit. Allebei op Enabled zou je zeggen. Maar wat doet de optie Auto nu precies? Enabelen als het kan (twee slots gevuld met identiek geheugen)? Weten doe ik het niet.





In M.I.T.\Advanced Voltage Settings zijn de voltages voor de CPU en de North Bridge core in te stellen. Hierbij is het DRAM voltage wel lager in te stellen als het nominale 1.5V. De schaal loopt van 1.2V t/m 1.9V met stappen van 0.01V. De CPU core en North Bridge voltages kunnen echter met stappen van +0.006V alleen een afwijking naar boven krijgen tot een maximum van 0.3V.

Vcore en NVID loadline calibration zouden moeten corrigeren voor Voltage dips in je CPU voeding. De correcties kunnen alleen een doorslageffect hebben dat net zo kwalijk is. De menu-opties Auto, Etreme, Medium, Low en Standard voor beide instellingen schitteren ook niet van eenduidigheid.

In het M.I.T.\PC health status scherm zijn de toerentallen van de CPU koeler en de beide kastkoelers in te stellen. Een hoofd menu biedt Normal, Silent, Full Speed en Manual aan. Met Manual zijn de koelers wel sneller, maar niet langzamer in te stellen. Misschien heeft dit laatste te maken met het feit dat ook het CPU voltage alleen is te overklokken, en niet is te onderklokken. Ook de parameters bij dit manuele instellen spreken niet tot de verbeelding. De eenheid is PWM value/°C is criptisch. PWM value? Per graden °C? De instelrange loopt van 0.75 – 2.5 met stappen van 0.25. De waarde 0.75 suggereert minder dan het normale toerental. Ook onhandig is dat bij Normal, Silent en Full Speed de knop met de schaalverdeling uitgegrijst is en niet actualiseert bij het kiezen van deze drie instellingen. Gokje: silent is 0.75 PWM value/°C, Normal 1 PWM value/°C, Full speed 2,5 PWM value/°C. Maar wat maakt het ook uit. Die schaal is toch niet te interpreteren.



Wordt naast de integrated graphics van de APU nog een grafische kaart in de PCIe gebruikt, dan is dit bij peripherals\GFX configuration in te stellen als primaire bron (Integrated graphics, North bridge PCIe/South bridge PCIe). Bij Primary Video device wordt de grafische processor gekozen die standaard moet worden gebruikt. In de tweede optie Integrated graphics is de integrated graphics op Automatisch te zetten, uit te zetten of geforceerd aan te zetten. In dit laatste geval doet ze niets en verbruikt alleen energie. Bij gebruik van een grafische kaart zou ik deze optie uitzetten. De kans is klein dat door Crossfire de Integrated graphics van de APU iets toevoegd. De grafische kaart moet dan wel heel bescheiden zijn en schalen met de GPU van de APU.

Bij peripherals\SATA configuration is te zien welke apparaten op welke SATA poort zijn aangesloten. Lager in het scherm is bij ieder van de 8 beschikbare poorten te bepalen of ze hot pluggable moet kunnen zijn (eSATA) en of er spanning op de poorten moet staan.



Bij het Save en Exit scherm vond ik het handig dat bepaalde BIOS profielen konden worden geladen en gesaved. Dit kan het testen van verschillende opties versnellen en structureren. Bij de laadoptie bestaat de mogelijkheid om een file van schijf te halen, of het laatst bekende goed werkende BIOS profiel uit de Boot record te halen of een profiel te gebruiken dat meer dan 5 keer succesvol is gebruikt.


9. Prestaties
Tja, bij een moederbord zijn prestaties niet een eenduidig ding, omdat een grote verscheidenheid aan processors, geheugen en grafische kaarten is te gebruiken. In ieder geval kan ik de prestaties van de huidige configuratie laten zien en de lezer de mogelijkheid geven die te vergelijken met andere data op het net. Houd er bij de benchmarks rekening mee dat hierbij een APU zonder losse grafische kaart is gemeten. Van de gameprestaties zal een gamer niet onder de indruk zijn.

Veel interessanter voor het moederbord zelf zijn het energiegebruik omdat dit iets zegt over de efficiëntie van haar VRM’s. Waar een moederbord ook veel invloed op heeft is het afregelen van de ventilatortoerentallen. Zowel voor deze toerentallen als voor de vermogens zijn wat metingen gedaan. Hierbij is ook gekeken naar de idle en sleep status van het systeem.


9.1. Benchmarks energieverbruik
Onderstaand een tabel met metingen met wat gangbare bechmarks en hun bijbehorende energiegebruik. In deze resultaten is de Pmin een vrij willekeurige waarde die sterk afhankelijk is van het beginpunt van de meting, en of de benchmark rustige momenten in haar cyclus heeft. In de idle meting is de 46Watt te verklaren door een TSR proces die het nodig vond even iets te gaan doen. Een werkelijke maat voor het Idle vermogen ligt tussen de 25 en 27 Watt. Het lage vermogen van de slaapstand kon ik eerst moeilijk geloven. Ik weet het aan onnauwkeurigheid van mijn energiemeter (Voltcraft 3000). Met verschillende metingen bleef dit echter systematisch de gemeten waarde. Weinig referentiekader als ik heb ben ik op het internet op zoek geweest naar andere gegevens. De enige bron die ik vond was op een gamers en overklockerssite, enkele jaren terug. In dat topic handelde het bovendien over verleden tijd ervaring. Deze bron noemde een Sleep vermogen van 1 tot 2 Watt mogelijk. Technisch zijn we al weer enkele jaren verder. Bovendien is dit Gigabyte bord vast kleiner dan de borden waar de overklockers het over hadden. Mijn sleep-metingen kregen zo bij wat meer geloofwaardigheid



Over de benchmarks zelf is niet veel toe te voegen. Het APU’tje moet duidelijk zijn best doen en trekt veel vermogen. Wat mij nog wel opviel was dat op het moment dat het aantal frames laag werd omdat de GPU het niet trok, het vermogen ook omlaag ging. Om die reden heb ik bijvoorbeeld 3Dmark Firestrike laten zitten (3-8 fps…). De meting maakte zichzelf irrelevant. Op zich nog wel een schamele troost dat je zo heel zuinig kunt gamen, al is dat gamen dan een vorm van masochisme geworden.


9.2. Effect ventilator instellingen in de BIOS
Meten is best moeilijk. Huidige besturingssystemen lijden bijna een eigen leven. Bij de metingen viel het mij op dat het best even duurt voordat een OS tot rust is gekomen en stabiel draait. 5 tot 10 minuten voor de start van de meting is hierbij geen uitzondering. De metingen voor de toerentallen zijn opgedeeld in twee gedeeltes. De Idle metingen en de metingen waarbij het systeem gestrest werd door Prime95, een programma dat een mooie constante belasting introduceert. Beide situaties zeggen niet zoveel over gewoon gebruik, maar misschien zijn wat onderlinge kenmerken aan de koelerinstellingen te herkennen.



Bij de Idle metingen lijkt de variatie tussen RPMmin en RPMmax niet groot. Dit komt doordat een korte tijdsinterval is gemeten op het moment dat het systeem een evenwichtssituatie heeft bereikt. Het pad naar deze evenwichtssituatie toe zou een meting laten zien met een grote spreiding tussen beide waarden, maar biedt hierdoor minder informatie. Even iets doen op de PC doen de toerentallen zo met 50 tot 150 RPM omhoogschieten, waarna naar een nieuw evenwicht moet worden terug geregeld. Erg stabiel was het allemaal dus niet.

De verschillen tussen Normal en Silent zijn voor de systeemventilator nihil te noemen. In mijn metingen ging het toerental van de CPU ventilator in de Silent stand zelfs iets omhoog. Ik geloofde mijn metingen niet en heb ze herhaald. Geen verschil. Idle is niet waarop geregeld wordt blijkbaar. Full speed is eenduidig full speed. Idioot is dat de systeemventilator zelfs harder draait dan in de stress test. Zelf moet ik ook steeds in het achterhoofd houden dat de waarden gedurende de metingen voortdurend varieerden en mijn moment om te registreren daarom random is te noemen. De beide manual waarden zijn zo gekozen dat ze tussen het midden van de range en de extremen moesten vallen. Voor de systeem ventilator valt 1.25 PWM onder Normal en Silent, en 2.25 PWM erboven. Gek genoeg vallen beide CPU toerentallen in de range van Normal en Silent. Bij Idle wordt er dus meer gespeeld met de kast ventilator.



De Prime95 metingen waren makkelijker. Prime legde zijn wil aan het systeem op en creëerde daarmee een mooi reproduceerbare situatie. Silent komt nu wat beter uit de verf en is systematisch lager dan Normal. Merk ook op hoe klein de verschillen tussen Normal en Full speed zijn. Een kleine koeler die maximaal moet draaien. Dit wordt onderstreept door Core Temp die in alle metingen onder belasting laat zien dat de Core frequenties omlaag worden geschakeld. 1.25PWM valt voor de CPU tussen Normal en Silent in, voor de kast valt ze gelijk met Silent, of neigt eronder, net als in de Idle situatie duidelijker het geval was. 2.25 PWM bevindt zich netjes tussen Normal en Full Speed voor de CPU, maar valt voor de kast weer tussen Normal en Silent in.

De regeling lijkt te zijn geoptimaliseerd voor hoge belasting. Verschillen komen dan duidelijker uit de verf. Ook maakt de CPU ventilator natuurlijk meer mee van de belasting dan de kast ventilator. Het eigen leven van de kast ventilator is ook nog te verklaren door de temperatuur van de behuizing die ook omgeving volgt. Ik heb de andere temperaturen dan de CPU temperatuur gecheckt, maar die geven mij geen aanleiding voor de oorzaak van het gedrag in de regeling.


9.3. SATA Performance met Samsung Evo 840
Het optimaal functioneren van een SSD is ook afhankelijk de A88X chipset waarmee ze met een SATA interface is verbonden. De tests zijn uitgevoerd met een Idle PC en de chipset is niet extra belast met enge dingen als een grafische kaart via de chipset communiceert (gaat bij dit bord ook niet met alleen een x4 PCIe aansluiting). De metingen kunnen vergeleken worden met andere resultaten voor de Samsung 840EVO 120GB op het internet en zo een indruk geven hoe dit moederbord in relatie tot die andere borden op dit punt presteert.

AS SSD Benchmark: general benchmark in MB/s en iops


AS SSD Benchmark: copy en compression benchmarks in MB/s


CrystalDiskMark: general benchmark



10. Software
Zeker voor moederborden vanuit mijn optiek het minst interessante stukje. Gigabyte levert een CD met drivers en software mee. De drivers geven de gelegenheid om te kunnen starten, maar in de meeste gevallen draait het toch uit op het zoeken van meer actuele drivers op het net.

De CD beoogt duidelijk de FM2/FM2+ moederborden van Gigabyte af te dekken. De CD zit vol met drivers en utilities. Op de samenhang van de CD ben ik kritisch. Een Startup programma Run.exe biedt aan een complete volautomatische installatie uit te voeren. Nu ben ik gewend, startend bij de chipset utilities stapsgewijs te installeren. Mijn luiheid en nieuwsgierigheid (in die volgorde) wonnen het dit keer en ik ging voor de volautomatische installatie. Nu was dit in de begindagen van W8…en het was een W8 systeem…. Deze automatische installatie crashte eenduidig (BSOD) en liet mij achter met een hersteloperatie waarbij ik moest vaststellen welke driver wel en niet goed was geïnstalleerd geraakt. In de praktijk betekende dit alle drivers handmatig installeren, om zeker te zijn.



Bij het handmatig installeren was er alle gelegenheid om de DVD inhoud te bekijken. Hiertussen zit ook wat tijdelijke software waar niemand op zit te wachten zoals Norton Antivirus, en Lucid Virtu MVP (een soort virtual vsync applicatie) en software als Google Chrome en Google Toolbar die op een driver en utility DVD niet gemist zouden worden (understatement).



Ook aan de drivers is af te leiden dat de DVD een range aan moederborden heeft te bedienen. Voor audio zijn drivers voor zowel Realtek als Via te vinden. AHCI en Raid drivers voor de A85 en A88 chip sets (W7, W8, x86 en 64bit) en voor JMicron en Marvell SCSI/Sata chips. Netwerkdrivers waren beschikbaar voor Atheros AR813x/AR815x, Realtek 8111C, een generieke driver voor later RTL 8111 netwerkchips voor W2000, XP, Vista, W7, W8, W8.1. Verder waren er nog drivers voor de trusted platform module (Infineon TPM Professional) en drivers voor iets als de Gigabyte GBB36X Raid Controller [!]. Iets bedenkelijker is de aanwezigheid van een Directx 9.x setup uit 2004.

Als utilities zijn aanwezig Adobe Acrobat, dotnet framework 3.5 en 4.0, Smartbackup, een soort backupshell bovenop hardware RAID, Splashtop streamer en Client zijn een soort remote cliënt applicatie, Realtek SmartDualLan voor borden met meerdere LAN aansluitingen om die te combineren en LanOptimizer om enkele LAN instellingen te beheren.



In deze review ligt de focus op de Gigabyte utilities zelf. Onderstaand enkele afbeeldingen van de geleverde utilities als @Bios, Easytune6 (AMD), Lan Optimizer (Realtek), Face Wizard, Gigabyte updates.

De Gigabyte update tool faalde op meer vlakken. Werd een update uitgevoerd was de software naderhand nog niet up to date. Ook was de verbinding met de server soms niet te leggen en werd er iets up to date gemaakt, ging dit heel langzaam. De notificaties en het gemak zouden positief kunnen zijn als de tool goed zou werken.

De 3 Terabyte unlock utility is eigenlijk niet meer relevant, omdat dergelijke drives zowel door de modern UEFI BIOSsen als door Windows 7 en 8 wordt ondersteund.

Smart Recovery 2 wist niet te overtuigen doordat het zelf niet overtuigt was dat besproken moederbord een Gigabyte moederbord was. Zo kwam het tenminste op mij over. De eigenlijke reden was vermoedelijk dat er maar een mass storage medium was. Maar zeg dat dan.

Onderstaand enkele plaatjes van de drie meest relevante utilities: Easytune6, @BIOS en Lan Optimizer.

Easytune6


Easytune6 biedt een laagdrempelige tool om vanuit het besturingssyteem BIOS waarden te tunen. Quick Boost een eenvoudige manier om een lichte overklok te bereiken. Daarnaast kan in twee stappen eerst de Basis klok van de processor worden aangepast, dit scherm is het enige dat beschikbaar is in Easy mode. In Advanced mode kan dan de normale multiplier en de Core Performance Boost multiplier worden ingesteld. Nu ben ik (nog) geen overklokker, maar wat ik meen te weten is dat het eenvoudiger is om de multiplier te verhogen dan om de frequentie van de basis klok te veranderen, dat op de hele computer ingrijpt. Dat de basis klok daarom in de Easy mode al is aan te passen vind ik opmerkelijk. Easytune6 informeert verder met twee schemen de conditie van processor en geheugen. Tenslotte kan voor iedere ventilator een temperatuursafhankelijk RPM profiel worden ingesteld en kunnen de voltages en ventilator toerentallen en temperaturen worden gecontroleerd in een tijdsafhankelijke grafiek worden gecontroleerd.

Lan Optimizer


Met het programmaatje Lan Optimizer kan in het Mode scherm gekozen worden een viertal modes voor netwerk gedrag, Game, Stream, browser en Auto mode. Het scherm Programs laat per applicatie die netwerk gebruikt de prioriteit op laag of hoog zetten, of de applicatie wordt geheel van netwerkverkeer geblocked. In het scherm Advanced kan de Speed up respones time en de No TCP delay time worden geactiveerd. In sommige (niet alle) gevallen helpt dit de Internet snelheid. Met de bandwidth detection ondersteund de Lan Optimizer ook de optimizatie van de netwerk bandbreedte. Het sytem info en About scherm spreken verder voor zich.

@Bios


Met @ BIOS is het mogelijk om de BIOS te Updaten vanuit het besturingssysteem. De optie om direct vanaf de Gigabyte server te updaten is hierbij handig. Mensen die wat meer controle willen hebben ook een optie voor een update vanaf file en de tool is ten slotte in staat om de Current BIOS als bestand op te slaan als backup. Dit laatste kan trouwens ook vanuit de BIOS interface zelf. Op zich is die directe update vanaf de server een plus, maar door het besturingssysteem er tussen te zetten wordt het hele update systeem meer kwetsbaar. In een besturingssysteem kunnen allerlei willekeurige dingen gebeuren die net even niet moeten gebeuren.

Enkele andere utilities zijn DMI Viewer en Face Wizard. De eerste (DMI slaat op Desktop Management Interface) geeft een inkijkje in de instellingen van de hardware. DMI is als techniek aan het verouderen. Face Wizard heeft als enig doel om op het splash screen van je BIOS scherm bij het opstarten van het systeem een eigen plaatje te laten zien.




11. Conclusie
De aandacht voor de hardware lijkt wel wat ten koste te gaan van de software. Liever zo dan andersom. Easytune is een mooie applicatie. Voor een onervaren persoon is het alleen moeilijk om op de CD het kaf van het koren te scheiden. Concurrentie laat zien dat het anders kan, software wordt dan deel van het product in plaats van iets dat voelt als een toegift.

Gigabyte zou ik willen suggereren te stoppen met het reviseren van moederborden. Ook in dit geval praten we bij Rev3.0 en Rev3.1 over twee verschillende producten. De uitstraling van betrouwbaarheid die Gigabyte als fabrikant heeft wordt geholpen als klanten weten wat ze bestellen. Een goede bouwer als Gigabyte heeft dit revisiesysteem helemaal niet nodig, daarvoor zijn haar initiële producten al te goed.

Los van het bovenstaande is dit gereviewde bord voor de prijs een net moederbord. Veel aandacht is besteed om voor de prijsstelling goede voedingsmodules voor processor en geheugen te leveren. Omdat geen heatsinks over de MOSFETs zijn geplaatst is overklokken niet echt aan te raden. Een stabiele voeding moet ze wel kunnen leveren, ook als het systeem flink wordt belast. Ten aanzien van alle andere componenten is dit een basis bord, net als de borden waarmee ze is vergeleken. Maar dan wel een basisbord waarbij aandacht is uitgegaan naar de kwaliteit en duurzaamheid van de oplossingen en de printplaat.


12. Naschrift
Wat in deze review is verteld is gewoon op het net te vinden. Voor mijzelf is dat een zoekproces geweest. Ruim een jaar terug wist ik nagenoeg niets over VRMs, nu..... iets... De weg is soms belangrijker dan het doel. Over doelen gesproken, zelf moet ik nu voor een ander doel weer een moederbord uitkiezen, en ik sta nu heel anders in die keuze dan een jaar terug. Om anderen die zelf wat meer willen weten een start te geven hieronder een verzameling bronnen waar ik in een bepaalde fase van het proces hulp aan had. De kwaliteit van de bronnen verschilt, maar allemaal bij elkaar leveren ze stukjes informatie aan. Ze zijn natuurlijk maar een reflectie van mijn specifieke proces, en dat proces is voor ieder anders. Maar misschien helpt het. Op de G1 Assassin review van overklokkers.com wil ik even wijzen. Die vind ikzelf een mooi doel om naartoe te werken. Op een hele creatieve manier wordt de onderlinge samenhang tussen de moederbord componenten in beeld gebracht. Wel bewerkelijk. Maar voor mij toch een beetje een ideaalbeeld van hoe een moederbord review is aan te pakken. Op dit moment is dat voor mij nog een brug te ver, deze review schrijvende besef ik maar al te goed hoeveel ik nog niet weet.


13. Links

• Gamersnexus
• AMD: power delivery challenges

Toelichting VRM en PWM driver

• Sinhardware vrmlist
• Sinhardware vrmguide
• Overclock: vrm info datbase
• Overclock power phase explanation
• Geeks3d: vrm explained
• Hardwaresecrets: Everything you need to know about the motherboard vrm
• Hardwaresecrets: understanding voltage configurations from the motherboard
• Overclockers: Understanding buck regulators
• Hardwareheaven: AMD vrm phase control and motherboard safety
• Overclock: About VRMs & MOSFETs / Motherboard Safety with high-TDP processors
• Gamersnexus: Anatomy of a Motherboard: VRM, Chipset, & PCI-E Explained

Moederbordreviews met VRM informatie

• Extremeoverclocking: http://forums.extremeoverclocking.com/t354242.html
• Overclockers: GIGABYTE G1.Assassin 2 Review
• Hardcoreware: MSI FM2-A85XA-G65 review
• Modders-inc: gigabyte 990FXA-UD3 rev.4.0 motherboard review
• Tweaktown: GIGABYTE Z97X Gaming G1 Black Edition

Andere Gigabyte f2a88xm-d3h reviews

• Xbitlabs
• Semiaccurate

Buck converter en gerelateerde electronica

• Gamersnexus
• Power electronics: Buck-Converter Design Demystified
• Radio electronics: power management
• afrotechmods:Switch mode power supply tutorial: DC-DC buck converters
• Coder-tronics: buck converter
• Linköping Institute of Technology: Buck Converter Design Issues
• Electronics tutorial: transistor
• talking elektronics: inductor

Componenten

• Capacitorlab: polimer capacitor types
• Advanced Power technology: Mosfet tutorial
• Niko semiconductors P2003ED
• Tweakpc audio roundup
• Hardwaresecrets: audio codec comparision table
• Tom’s hardware: high end PC audio